Hvorfor fryser vannet?
Menneskelivet har alltid avhengighet, og viljeavhenger av vannet. Derfor så folk fra det aller tidigste det veldig nøye. De fant at i kaldt vær fryser vannet snu i fast - is som blir en væske når det blir oppvarmet på nytt, det vil si vann. Hvordan skjer dette, hvorfor fryser vannet, blir is?
Hva er krystallisering?
De fleste stoffene på planeten er både naturlige,og kunstig, kan være i flere aggregerte (fase) tilstander. Så formene for deres eksistens kalles, som kan forandre hverandre. Endringen av skjemaer avhenger av eksterne forhold. I naturen er det 3 tilstander av materie - gassformig, flytende og solid.
Over 80% av vannet på vår planet er iflytende tilstand. Dette antyder at vannmolekylene beveger seg raskt og har en svak forbindelse mellom seg selv. Av disse grunner kan vann ta noen form, men det kan ikke lagre det.
Men hvis væsken blir avkjølt, går den inn isolid tilstand. Hastigheten av bevegelsen av molekylene kan sakte så mye at en stabil forbindelse er etablert mellom dem. Det viser seg en solid kropp som har sin egen indre struktur. Når strukturen er bestilt, kalles den krystallinsk. I dette tilfellet er is en krystallinsk substans. Iskrystallene er sekskantede.
Overgangen av materiale fra en væske til et fast stoff kalles krystallisering eller størkning. Den omvendte prosessen, det vil si overgangen fra en fast tilstand til en væske, er en fusjon.
0 grader Celsius skala ble satt til frysepunkt frisk
Hva er "Mmpemba Effect"?
Paradokset av det faktum at krystallisering av varmt vannkommer tidligere enn kaldt, kjent som "Mpemba Effect." Det er flere alternativer som forklarer hvorfor varmtvann fryser raskere, sammenlignet med kaldt vann. Tenk på noen av disse alternativene:
1. Varmt vann har flere krystallisasjons sentre enn kaldt vann. Og med sitt lille antall er overgangen til en fast tilstand vanskelig.
2. Kaldt vann begynner å fryse ovenfra. Dette faktum forverrer prosessene med konveksjon og varmestråling. Varmt vann fryser fra under. Det vil si at varmeoverføring fra varmt vann er høyere enn kaldt vann.
3. Fordamping av varmt vann skjer raskere. Dette reduserer volumet. Og vann med mindre volum vil fryse raskere.
4. Hvis det er snøfôr under varmtvannsbeholderen, tiner det, og den termiske kontakten til beholderen og kjøleflaten forbedres. Således øker varmeoverføringen. Under beholderen med kaldt vann smelter ikke snøen.
Hvorfor fryser saltvannet ikke?
Vann fryser (krystalliserer) på noensaltholdighet. Bare frysepunktet til slikt vann er lavere. For eksempel: destillert vann, der det ikke er salter, fryser ved 0 * C; vann, hvor 2 g salt er oppløst per liter, det fryser ved -0,1 * C; havvann (35 g salt / 1 l) begynner å fryse ved -1,9 * C.
I dette tilfellet krystalliserer kun vannet, og saltlengden selv har et enda lavere frysepunkt. Derfor er arktisk is alltid frisk.
